Кардиостимуляторы, кохлеарные имплантаты и дефибрилляторы — все эти устройства жизненно важны, но требуют источника питания. Батареи обычно громоздки и со временем теряют заряд, а попытки уменьшить их размеры зачастую приводят к снижению емкости. Исследователи из Массачусетского университета в Амхерсте предложили решение, которое может устранить необходимость в аккумуляторах для имплантируемой электроники. Результаты работы были опубликованы в журнале Science Advances.
Основная идея заключается в использовании энергии, производимой клетками человеческого тела. Каждая клетка функционирует как мини-электростанция, генерируя как электрическую, так и механическую энергию. Авторы исследования предлагают перейти от традиционного централизованного питания к распределенной системе, основанной на биологических принципах.
Для создания нового устройства использовались тонкие ленты из цирконата-титаната свинца (ЦТС), которые способны преобразовывать механическую энергию в электрическую. Ленты были нанесены на гибкую полимерную платформу и засажены человеческими кардиомиоцитами, клетками сердечной ткани. В процессе роста клетки вплелись в платформу, создав устройство, которое выглядит как живая ткань и функционирует как аккумулятор, не нуждающийся в замене.
Человеческое тело постоянно производит энергию, и новая система генерирует мощность в десять раз выше, чем традиционные устройства с централизованным питанием. Ультратонкие пленки можно укладывать слоями, что увеличивает доступную энергию без потери гибкости. Эта система также является максимально неинвазивной, так как организм воспринимает устройство как собственную ткань. Хотя технология пока проверена только в лабораторных условиях, она открывает перспективы для создания медицинских имплантатов, которые смогут работать без батарей.
Информация в статье носит справочный характер и не заменяет консультацию врача. Перед применением рекомендаций обратитесь к специалисту.
Ранее Наука Mail сообщала о самом маленьком в мире кардиостимуляторе.
Фото: hi-tech.mail.ru
Материалы проходят проверку с учетом современных клинических рекомендаций, научных данных и практического опыта врачей. Основная задача Медколлегии — обеспечить достоверность, актуальность и понятность медицинской информации для пользователей.